Dilatação do tempo

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Em física , a dilatação do tempo , de acordo com a teoria da relatividade especial, é o fenômeno pelo qual a duração do mesmo evento é maior, se medida em um sistema de referência móvel , do que aquela considerada integral com o evento. A dilatação do tempo torna-se relevante apenas se a velocidade relativa entre os dois sistemas de referência for uma fração significativa (> 10%) da velocidade da luz no vácuo.

Descrição

O evento E , medido por um observador O que está no sistema de referência S integral com E (em repouso em relação a E ), tem uma duração ( tempo adequado ), que acaba sendo a duração mínima possível. Um observador O ' que está no sistema de referência S' com velocidade relativa v em relação a S irá medir para o mesmo evento E uma duração maior, dado pelo relacionamento

Cadê:

é o intervalo de tempo medido pelo observador O ' no sistema de referência S' ,
é o tempo adequado, o intervalo de tempo medido pelo observador O em S ,
é o fator Lorentz
( auto ; apenas se os dois sistemas de referência S e S ' estiverem em repouso um em relação ao outro),
v é a velocidade relativa entre os dois sistemas de referência S e S ' ,
c é a velocidade da luz no vácuo.

Deve-se notar que, como v é a velocidade relativa entre os dois sistemas, o fenômeno é recíproco. É completamente equivalente assumir que S (onde E e O estão em repouso um em relação ao outro) é estacionário e que S ' se move com velocidade v ou que S' é estacionário enquanto S (e, portanto, também E e O ) se move com em relação a S ' com velocidade relativa v .

Dilatação do tempo no decaimento do múon

Entre as confirmações experimentais disponíveis sobre a dilatação do tempo, o decaimento de um tipo particular de partículas elementares , os múons , produzidos tanto por raios cósmicos quanto em grandes aceleradores de partículas , tem relevância histórica. Bruno Rossi e David B. Hall, em 1940, graças a um experimento que ficou famoso, foram os primeiros a destacar a dilatação temporal na decadência dos múons produzida pela interação dos raios cósmicos com a atmosfera terrestre . Os raios cósmicos encontram a atmosfera a cerca de 10 km de altura e, viajando a uma velocidade ligeiramente mais lenta que a da luz , demoram cerca de segundos para alcançar a superfície da terra. No entanto, múons decaem com uma vida média segundos, cerca de 14 vezes menos tempo e, portanto, não deve ser capaz de alcançar o solo. Por se moverem tão rápido, a dilatação do tempo se torna um fator não insignificante. Na verdade, os múons decaem com uma vida útil muito mais longa do que seus próprios , conseguindo assim cruzar a atmosfera e ser detectado mesmo em baixas altitudes.

Bibliografia

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